JPH06218670A - 研削盤および研削加工方法 - Google Patents

研削盤および研削加工方法

Info

Publication number
JPH06218670A
JPH06218670A JP813593A JP813593A JPH06218670A JP H06218670 A JPH06218670 A JP H06218670A JP 813593 A JP813593 A JP 813593A JP 813593 A JP813593 A JP 813593A JP H06218670 A JPH06218670 A JP H06218670A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
processing
groove
working
camera
dimension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP813593A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Yamakura
英雄 山倉
Toshio Tamura
利夫 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP813593A priority Critical patent/JPH06218670A/ja
Publication of JPH06218670A publication Critical patent/JPH06218670A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転軸方向の加工目標の位置及び砥石の位置
(溝の位置)を画像処理系により検出し、位置補正を行
うことで寸法Dの寸法精度を高精度に加工する技術を提
供することを目的とする。 【構成】加工対象の画像を取り込むためのカメラを機上
に具備し、そのカメラからの画像から、被削材上の加工
目標の回転軸方向の位置および研削砥石の位置を検出
し、そのデータから加工位置のずれを計算・補正する画
像処理系を具備した研削盤。及び、前記研削盤を用い、
溝加工後に加工目標の位置と溝の位置を検出し、次の溝
加工における加工位置のずれを補正することで、加工目
標から一定寸法をおいて溝(切断)を得ることができる
研削加工方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は研削盤および研削加工方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、セラミック基板の加工において、
図3に示すようなセラミック基板10に一定のピッチP
で材料A11が入った被削材を、材料A11から一定の
寸法Dの距離をおいて溝加工もしくは切断加工すること
が要求されている。これに対し、現在行われている溝研
削加工(切断研削加工)では、「高精度研削・切断装置
とその機能」(電子材料 1987年12月)にあるよ
うに、回転軸方向の割り出し精度に関してはサブミクロ
ンで制御する等の高精度化が図られている。従来の加工
手順としては、加工前に予備の溝加工(切断加工)を行
うことで砥石の位置を把握した後、手動操作で砥石を加
工位置に移動し、NC制御で研削砥石を所定のピッチP
で送る加工を行っている。従来の溝研削加工であればこ
の加工方法で十分に要求を満たすことができるが、上記
したような材料では、以下の3つの原因により寸法Dに
数ミクロンから十数ミクロンの誤差が生じる。
【0003】・前加工におけるピッチPのバラツキ…材
料A11のピッチがずれていることにより、所定のピッ
チPで溝加工すると寸法Dに誤差が生じる。
【0004】・主軸の伸び(縮み)…主軸の温度変化に
より主軸が伸び、加工されたピッチPmが変化すること
により寸法Dに誤差が生じる。
【0005】・砥石摩耗…加工にともなう研削砥石の摩
耗により、溝幅Bが小さく変化する。これにより、寸法
Dに誤差が生じる。
【0006】現在の溝研削加工方法では、上記3つの原
因により寸法Dに誤差が生じるという問題がある。ま
た、上記主軸の伸びを低減するために加工機側として主
軸の温度を±0.1μmにコントロールすることも行われ
ているが、どうしても数ミクロンの伸びと縮みが生じ
る。また、砥石摩耗に関しても、摩耗の少ないメタルボ
ンドダイヤモンド砥石を用いてさえ数ミクロンの摩耗が
生じる。特に、最近、基板材料としてよく使われている
様々なセラミックスの中には、硬く、靭性値の高い材料
があり、このような材料を加工した場合には、更に摩耗
が激しくなる。
【0007】上記従来技術は前加工におけるピッチPの
バラツキ、主軸の伸びによる加工ピッチPmのバラツ
キ、砥石摩耗の影響に対する配慮がされていないため、
寸法Dに数ミクロンから十数ミクロンのバラツキが生
じ、寸法誤差1μm以内という仕様を満足できないとい
う問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術において問題となる前加工におけるピッチPの
バラツキ、主軸の伸びによる加工ピッチPmのバラツ
キ、砥石摩耗を補正することで、寸法Dの誤差原因を取
り除き、寸法Dの誤差を1μm以内に抑制する溝研削加
工方法及び切断研削加工方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に以下の手段を用いた。
【0010】・基板を加工するための加工機として、N
Cコントローラを有するスライシングマシン(スライ
サ)を用いた。
【0011】・加工目標の位置及び溝の位置(切断面の
位置)、寸法Dを画像として取り込むために、スライサ
の機上にカメラを配置した。
【0012】・カメラからの映像を解析し、材料Aの位
置及び溝の位置(切断面の位置)、寸法Dを数値化するた
めの装置として、画像処理装置を用いた。
【0013】・画像処理装置から加工目標の位置及び溝
の位置(切断面の位置)、寸法Dの数値データを受け取
り、これをもとに計算し、補正データをNCコントロー
ラに送るための装置として計算機を用いた。
【0014】
【作用】図1は本発明加工方法の装置構成図、図2は加
工部の側面図である。
【0015】上記技術的手段による働きは次のとおりで
ある。
【0016】最初に加工手段であるスライシングマシン
の働きについて説明する。加工に用いる工具としては研
削砥石1を用い、これを主軸9に取り付けることで高速
回転させ、被削材2を加工する。この時、研削砥石1と
被削材2がZ方向に関して干渉(切り込み)するような
位置に主軸9を配置し、テーブル4をX方向に移動(送
り)することで、被削材2に溝加工もしくは切断加工を
することが出来る。また、溝加工(切断加工)のピッチ
に関しては、主軸9をY方向に移動(ピッチ送り)する
ことで行う。
【0017】加工目標の位置及び溝の位置(切断面の位
置)、寸法Dを画像として取り込むためのカメラ5は、
スライサの機上に取り付ける。このとき、主軸9がY方
向に移動するときには、カメラ5も同じ距離だけ動くよ
うに配慮する。これにより、加工後の被削材2の表面の
溝幅Bを画像として取り込めば、研削砥石1のY方向の
位置及び材料A11のY方向の位置を把握することが出
来る。
【0018】画像処理装置6は、カメラ5により取り込
んだ画像を2値化することで、セラミックス基板10と
材料A11の境界の位置、及び溝加工後のセラミックス
基板10の表面のエッヂの位置を検出する。そして、前
者と後者の間の画素数をカウントすることで寸法Dの数
値を得ることができる。
【0019】計算機7は、画像処理装置6により検出し
たセラミックス基板10と材料A11の境界の位置、溝
加工後のセラミックス基板10の表面のエッヂの位置、
寸法Dの数値を基に、次の溝を加工する場合に寸法Dが
所定の長さになるような主軸9のY方向の補正データ
P’を計算する。
【0020】NC制御装置8は、計算機7で計算された
Y方向の補正データを基に、Y方向のピッチPに補正デ
ータP’を加える。そしてP+P’だけ主軸9をY方向
に送ることで寸法Dを精度良く加工する。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例をVTRヘッドを例と
して説明する。
【0022】現在、VTR用磁気ヘッドとしては、フェ
ライトヘッドや磁気ギャップ近傍に金属磁性膜を配した
アモルファスヘッド等が用いられている。これに対し、
次世代のヘッドとしては、基板材料に非磁性材料を用い
たヘッドが考案されている。この非磁性基板ヘッドにお
いては、トラック幅(ヘッドがテープに磁気記録する
幅)を決めるために、溝加工の工程(トラック幅加工)
が必要となってくる。図4に非磁性基板ヘッドの溝加工
図を示す。トラック幅加工は、ガラス14と金属磁性膜
12の境界から金属磁性膜をTwだけ残して溝加工する
工程である。そしてこのTwがヘッドとなったときのト
ラック幅となるため、加工時にはTwの寸法精度が重要
となる。従来の溝加工法では、以下の原因によりトラッ
ク幅(Tw)にバラツキが生じた。
【0023】・トラック幅のバラツキ原因 (1)前加工によるピッチのバラツキ…加工目標(ガラス
14と金属磁性膜12の境界)のピッチのバラツキによ
り、Twが変化する。
【0024】(2)主軸の伸び…熱膨張にともなう主軸の
伸び(縮み)により、加工ピッチPmが広がり(狭ま
り)、Twが大きく(小さく)なる。
【0025】(3)砥石摩耗…加工にともなう砥石摩耗に
より、溝幅Bが小さくなる。これにともないTwが大き
くなる。
【0026】以上3つの原因により、図4に示す基板に
対し、従来の溝加工方法によりトラック幅加工(加工溝
本数20本)を行った場合、以下のような加工誤差(2
0本加工による累積の誤差)が生じた。
【0027】・前加工によるピッチのバラツキ1〜3μ
m(ピッチの間隔が狭くなる方向) ・溝幅の変化量(砥石摩耗量)2〜5μm ・加工ピッチPmの誤差3〜8μm 上記誤差のトータルとしてトラック幅が目標の20μm
に対し、20本目では23〜28μmとなった(誤差3
〜8μm)。このヘッドでのトラック幅の加工精度とし
ては、20μm±1.0μmを要求されているため、ヘッ
ドとしての歩留が低く、従来の加工法を量産加工の方法
として適用できなかった。
【0028】これに対し、画像処理系を用いて位置補正
をする場合、その位置決め精度は画像処理系の分解能に
より決まる。この画像処理系の分解能としては、画素数
にもよるが、ここでは0.1μmの精度が保証されている
ものを使用した。よってこの画像処理系を用い、位置の
ずれを補正することで、トラック幅の加工精度である2
0μm±1.0μmの要求を満足することができる。
【0029】次に、本発明の加工法を図4に示す基板の
トラック幅加工に適用した具体例を示す。
【0030】加工機としてはスライシングマシン(主
軸:静圧空気軸受使用 回転精度:0.2μm)を用い
た。また、工具としてはメタルボンドダイヤモンド砥石
(φ124.5mm×T0.3)を用いた。装置の構成として
は、図1に示すごとく、研削砥石を主軸9に取り付け、
送りテーブル4上には回転テーブル3を取り付ける。そ
して被削材2である非磁性基板を回転テーブル3上に取
り付ける。研削砥石の横にはカメラ5を配置する。X軸
を動かし、被削材2をカメラ5のレンズの下に移動すれ
ば、被削材2の加工面のパターンや溝の加工状況を画像
として取り込むことが出来る。
【0031】次に加工手順を説明する。最初に、被削材
2を回転テーブル3に取り付けるが、ただこのまま取り
付けただけでは被削材2上の金属磁性膜12と送りテー
ブル4との平行が出ない。本発明の加工法ではカメラ5
及び画像処理装置6及び計算機7の画像処理系を持って
いるため、自動で平行合わせができる。具体的には、次
の手順で平行合わせを行なう。カメラ5の下に回転テー
ブル3の回転中心が来るようにNCコントローラで移動
する。次に被削材2上のガラス14と金属磁性膜12の
境界のY方向の位置(Y1)を画像処理系により取り込
む。つぎにテーブル4をX1だけX方向に移動する。そ
して同じように被削材2上のガラス14と金属磁性膜1
2の境界のY方向の位置(Y2)を画像処理系により取
り込む。この操作により金属磁性膜12と送りテーブル
4との平行ずれの角度θが求まる。
【0032】
【数1】θ=TAN~1 (Y2−Y1)/X1 このθだけ回転テーブル3を回転すれば、平行合わせが
高精度にできる。このとき、この平行合わせの操作を数
回繰り返せば、より高精度に平行合わせができる。
【0033】次に加工を行う。加工条件を下記に示す。
【0034】加工条件 ・研削砥石:SD2000N75M ・主軸回転数:10000 r/min ・送り速度:50 r/min ・切り込み量:100μm 最初に、実際の加工に入る前に砥石の位置を把握するた
めの予備加工を行う。予備加工は、平行合わせ後に上記
条件により被削材2に溝加工を行う工程である。そし
て、画像処理系により予備加工の溝幅BのY方向の位置
(YG)を取り込む。次に、NCコントローラによりカ
メラ5をY方向に所定距離だけ移動(主軸9も一緒に移
動する)し、最初の金属磁性膜12とガラス14の境界
のY方向の位置(YT)を取り込む。このYTを取り込む
ことで前加工によるピッチのバラツキの影響を取り除く
ことができる。以上の操作により、研削砥石1のY方向
の位置と加工する溝のY方向の位置(金属磁性膜12と
ガラス14の境界から金属磁性膜12側にY方向にTw
=20μmを加えた位置)のY方向のずれ量(YZ)が数
値データとして得られる。
【0035】
【数2】YZ=±(YT−YG)+Tw (YGの位置によ
り符号が変わる) このYZの距離だけNCコントローラによりY方向に動
かすことで、Y方向の位置補正を行う。そして研削砥石
1により上記加工条件で被削材2に溝加工を行う。加工
後、テーブル4をカメラ5の下に移動し、画像処理系に
よりTwの寸法と新しいYGの位置を取り込む。常に新
しいYGの位置を取り込むことで、主軸の伸びの影響と
砥石摩耗の影響を小さくする。次に、NCコントローラ
によりY方向にピッチPだけ動かす。そして次の金属磁
性膜12とガラス14の境界のY方向の位置(YT)を
取り込む。そして同じようにYZを計算し、NCコント
ローラによりY方向の位置補正を行った後、被削材2に
溝加工を行う。以上の操作を繰り返すことにより、前述
したトラック幅加工におけるTw寸法の3つの誤差原因
の影響を取り除ける。また、ここでの画像の取り込み、
計算、Y方向の位置補正、溝加工等は計算機7とNCコ
ントローラ8のプログラムにより自動で行われる。
【0036】実際に本発明の加工により図4に示す基板
にトラック幅加工を行ったところ(加工溝本数20
本)、各溝でのTw寸法のバラツキを±1μm以内に抑
制することができた。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、図4に示す基板に
対しトラック幅加工を行った場合、従来の加工法では前
加工によるピッチのバラツキ、主軸の伸びによる加工ピ
ッチのバラツキ、砥石摩耗の3つの原因によりトラック
幅の加工精度は14μm程度であった。
【0038】本発明の加工方法では、従来の加工方法で
は問題となった上記3つの原因を取り除くことができ
る。したがってVTRヘッドにおける重要な寸法である
トラック幅(Tw)を±1μm以内の加工精度で加工す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明加工方法の装置構成図である。
【図2】加工部の側面図である。
【図3】被削材の構成図である。
【図4】非磁性基板ヘッドの溝加工図である。
【符号の説明】
1…研削砥石、2…被削材、3…回転テーブル、4…送
りテーブル、5…カメラ、6…画像処理装置、7…計算
機、8…NCコントローラ、9…主軸、10…セラミッ
クス基板、11…材料A、12…金属磁性膜、13…非
磁性基板、14…ガラス。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加工対象の画像を取り込むためのカメラを
    機上に具備するとともに、そのカメラからの画像を処理
    することにより加工対象中の加工目標の回転軸方向の位
    置および加工対象中の回転軸方向の寸法を検出する画像
    処理装置と、検出した位置データおよび加工寸法データ
    から回転軸方向の加工位置のずれを計算し、それを補正
    するための計算機を具備したことを特徴とする研削盤。
  2. 【請求項2】研削砥石を用いた溝加工もしくは切断加工
    において、溝加工後に加工目標の位置と溝の位置を請求
    項1記載の研削盤により検出し、おなじ加工対象の次の
    溝加工における加工位置のずれを補正することで、加工
    目標から一定寸法の距離をおいた溝を得ることができる
    ことを特徴とする研削加工方法。
JP813593A 1993-01-21 1993-01-21 研削盤および研削加工方法 Pending JPH06218670A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP813593A JPH06218670A (ja) 1993-01-21 1993-01-21 研削盤および研削加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP813593A JPH06218670A (ja) 1993-01-21 1993-01-21 研削盤および研削加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06218670A true JPH06218670A (ja) 1994-08-09

Family

ID=11684854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP813593A Pending JPH06218670A (ja) 1993-01-21 1993-01-21 研削盤および研削加工方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06218670A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996027479A1 (fr) * 1995-03-07 1996-09-12 Kao Corporation Appareil pour realiser un chanfrein sur un substrat
JP2007331049A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Disco Abrasive Syst Ltd 切削装置の運転方法
CN102513935A (zh) * 2011-12-13 2012-06-27 青岛张氏机械有限公司 全自动抛光、表面检测设备

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996027479A1 (fr) * 1995-03-07 1996-09-12 Kao Corporation Appareil pour realiser un chanfrein sur un substrat
US5738563A (en) * 1995-03-07 1998-04-14 Kao Corporation Substrate chamfering machine
JP2007331049A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Disco Abrasive Syst Ltd 切削装置の運転方法
CN102513935A (zh) * 2011-12-13 2012-06-27 青岛张氏机械有限公司 全自动抛光、表面检测设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7500902B2 (en) Thickness-measuring method during grinding process
JP4441823B2 (ja) 面取り砥石のツルーイング方法及び面取り装置
US6659843B2 (en) Substrate dicing method
CN104029126B (zh) 用于确认修整工具的构形偏离的方法及相应装备的磨削机
JPH0258060B2 (ja)
KR20000076987A (ko) 피가공물 연삭방법 및 장치
JP6633954B2 (ja) ウェーハの面取り方法
JP2602293B2 (ja) 非球面形状物体の加工方法及び加工装置
CN111823139A (zh) 砂轮的修整方法以及砂轮的修正装置
JPH06218670A (ja) 研削盤および研削加工方法
JPH06151586A (ja) ダイシング方法および装置
US20040112360A1 (en) Substrate dicing method
JP7016934B2 (ja) ウェーハの面取り装置
EP0950214B1 (en) Method of controlling a machine tool
JPS59192457A (ja) 位置決め装置
JPH1055986A (ja) 溝入れ加工方法及び加工装置
JP5387887B2 (ja) 面取り加工方法及び面取り加工装置
JP7219358B2 (ja) ウェーハの面取り装置
JP6797999B2 (ja) ウェーハの面取り方法
JP2014226767A (ja) ウェーハ面取り装置及びウェーハ面取り方法
CN109676155B (zh) 金属锡盘的位移补偿车削方法
JPH0760630A (ja) 平面研削盤
JP2604089Y2 (ja) 研削盤
JP2883279B2 (ja) ラップ治具およびそれを使用したラップ加工方法
JPH04321931A (ja) テクスチャ加工機